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有效辨識(shí)低效機(jī)組,避免“一刀切”式技改

2021-10-22 來(lái)源:鑒衡認(rèn)證 瀏覽數(shù):755

10月20日,鑒衡風(fēng)能事業(yè)部解決方案工程師韓磊在2021北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)技術(shù)論壇上,帶來(lái)了低效機(jī)組辨識(shí)的演講,與現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家分享了當(dāng)前機(jī)組優(yōu)化的政策和發(fā)展背景,解讀如何通過(guò)發(fā)電量、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、風(fēng)資源、可利用率和功率曲線等指標(biāo)對(duì)低效機(jī)組進(jìn)行有效辨識(shí),并對(duì)后續(xù)行業(yè)在低效機(jī)組辨識(shí)工作中需要研究的評(píng)價(jià)原則展開(kāi)了探討。

低效機(jī)組的有效辨識(shí)作為機(jī)組技改優(yōu)化的基礎(chǔ)工作,可為技改方案設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)提供參考。低效機(jī)組辨識(shí)應(yīng)通過(guò)發(fā)電量、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、風(fēng)資源、可利用率和功率曲線等維度進(jìn)行,其評(píng)價(jià)指標(biāo)和原則有待深入研究。
 
10月20日,鑒衡風(fēng)能事業(yè)部解決方案工程師韓磊在2021北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)技術(shù)論壇上,帶來(lái)了低效機(jī)組辨識(shí)的演講,與現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家分享了當(dāng)前機(jī)組優(yōu)化的政策和發(fā)展背景,解讀如何通過(guò)發(fā)電量、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、風(fēng)資源、可利用率和功率曲線等指標(biāo)對(duì)低效機(jī)組進(jìn)行有效辨識(shí),并對(duì)后續(xù)行業(yè)在低效機(jī)組辨識(shí)工作中需要研究的評(píng)價(jià)原則展開(kāi)了探討。
 
以下為演講實(shí)錄:
 
 
鑒衡解決方案工程師韓磊
 
各位領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家,大家好。很高興和大家分享關(guān)于鑒衡在低效機(jī)組辨識(shí)工作方面的內(nèi)容,今天的演講主要分三部分,第一部分是工作背景,第二部分是介紹低效機(jī)組辨識(shí)方法,最后通過(guò)鑒衡在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)低效機(jī)組辨識(shí)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。
 
工作背景
 
首先是針對(duì)技改政策相關(guān)情況,鑒衡進(jìn)行了整體的梳理。2020年5月,遼寧省發(fā)布了《遼寧省風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)方案》,支持現(xiàn)役風(fēng)電機(jī)組更新項(xiàng)目建設(shè),允許一次性解列拆除全部機(jī)組,等容更新;2021年8月,寧夏自治區(qū)發(fā)展改革委員會(huì)發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展寧夏老舊風(fēng)電場(chǎng)“以大代小”更新試點(diǎn)的通知》,提出以大代小,實(shí)現(xiàn)土地及資源利用最大化;國(guó)家層面,發(fā)布了《關(guān)于2021年風(fēng)電、光伏發(fā)電開(kāi)發(fā)建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知(征求意見(jiàn)稿)》,啟動(dòng)老舊風(fēng)電項(xiàng)目技改升級(jí)。可以看出國(guó)內(nèi)對(duì)于技改的關(guān)注程度逐步提高,有理由相信未來(lái)技改相關(guān)政策會(huì)更加細(xì)化。而低效機(jī)組辨識(shí)工作能為技改優(yōu)化提供參考,對(duì)技改項(xiàng)目針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化,能夠更好的提升經(jīng)濟(jì)效益。
 
截至2020年初,國(guó)內(nèi)1.5MW及以下的機(jī)組裝機(jī)容量約87GW,總數(shù)量約有5.8萬(wàn)臺(tái),可以看出裝機(jī)體量較大,且投產(chǎn)及運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng),多集中于北方地區(qū),技改優(yōu)化項(xiàng)目較多。低效機(jī)組辨識(shí)應(yīng)用空間較廣,同時(shí)也可為中東南部提供經(jīng)驗(yàn),未雨綢繆。
 
低效機(jī)組辨識(shí)方法
 
下面是整個(gè)低效機(jī)組優(yōu)化的流程,首先肯定是要先找到想優(yōu)化的東西,也就是通過(guò)低效機(jī)組辨識(shí)確定哪些機(jī)組有問(wèn)題,存在哪些問(wèn)題,為后續(xù)工作提供參考和支撐;找到問(wèn)題之后才能針對(duì)性進(jìn)行優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià),這里就包含相關(guān)政策的評(píng)價(jià)、安全性和經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià);可行性評(píng)價(jià)通過(guò)后進(jìn)行方案實(shí)施;實(shí)施后,需要根據(jù)運(yùn)行情況,進(jìn)行優(yōu)化效果評(píng)價(jià),并對(duì)安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行復(fù)核。
 
 
給大家分享一下現(xiàn)在對(duì)于低效機(jī)組辨識(shí)是怎么樣去做的,當(dāng)然更多的是指廣義層面的低效機(jī)組,簡(jiǎn)單理解為不符合預(yù)期的機(jī)組。主要通過(guò)5個(gè)維度進(jìn)行分析工作,分別是發(fā)電量、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、功率曲線、可利用率和風(fēng)資源。
 

發(fā)電量
 
第一個(gè)維度是發(fā)電量,是目前行業(yè)使用較多的方式,主要是通過(guò)的電網(wǎng)結(jié)算單去推算風(fēng)電場(chǎng)年等效上網(wǎng)小時(shí)數(shù),反過(guò)來(lái)去跟設(shè)計(jì)階段或者是技術(shù)合同擔(dān)保的值去做對(duì)比。可以明顯發(fā)現(xiàn)處于低效運(yùn)行的機(jī)組。關(guān)于單臺(tái)機(jī)組的發(fā)電量,可能更多的不是從電網(wǎng)結(jié)算單計(jì)算,而是采用SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行,當(dāng)然也可以進(jìn)行機(jī)組間橫向比對(duì),發(fā)現(xiàn)相對(duì)低效機(jī)組。如下圖,藍(lán)色為各機(jī)位點(diǎn)的擔(dān)保發(fā)電量,紅色為對(duì)應(yīng)的實(shí)際發(fā)電量,可見(jiàn)大部分機(jī)組都可以歸結(jié)為低效機(jī)組。
 

經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
 
第二個(gè)維度是經(jīng)濟(jì)指標(biāo),更多的是通過(guò)盈虧平衡點(diǎn),結(jié)合邊界條件,反算應(yīng)發(fā)電量,這個(gè)指標(biāo)可以更直接的與收益相關(guān),如果實(shí)際發(fā)電量低于應(yīng)發(fā)電量,可以說(shuō)明盈虧平衡不滿(mǎn)足預(yù)期條件,也可以歸結(jié)為低效機(jī)組。
 
風(fēng)資源
 
第三個(gè)維度是關(guān)于風(fēng)資源,主要是通過(guò)平均風(fēng)速分析,這里考慮場(chǎng)級(jí)和機(jī)位點(diǎn)級(jí)別。其中場(chǎng)級(jí)是指風(fēng)電場(chǎng)整體的年平均風(fēng)速,實(shí)際項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)在風(fēng)速來(lái)流方向新增風(fēng)電場(chǎng),會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)整體風(fēng)資源的下降,另外由于區(qū)域性氣候變化可能也會(huì)導(dǎo)致風(fēng)資源的降低;對(duì)于機(jī)位點(diǎn)級(jí)別,比如選址不合理會(huì)導(dǎo)致風(fēng)資源降低,例如機(jī)組建設(shè)在懸崖邊,風(fēng)資源條件低于預(yù)期。
 
功率曲線
 
第四個(gè)就是關(guān)于功率曲線,這里需要注意,參考值來(lái)源于設(shè)備合同,目前大部分合同都已經(jīng)使用動(dòng)態(tài)功率曲線,但仍需要注意特定場(chǎng)址條件,如實(shí)際工程場(chǎng)址空氣密度為1.1kg/m3,但在合同中約定的功率曲線對(duì)應(yīng)空氣密度為1.2kg/m3,可以說(shuō)這種情況,就相當(dāng)于考試的標(biāo)準(zhǔn)答案就錯(cuò)了,那么再去評(píng)價(jià)機(jī)組功率曲線肯定存在一定的誤差。另外實(shí)際功率曲線更推薦采用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)測(cè),而非對(duì)SCADA功率曲線進(jìn)行修正。
 
下面分享一個(gè)案例,鑒衡采用自主研發(fā)的DataAnalysis軟件,針對(duì)某風(fēng)電場(chǎng)功率曲線進(jìn)行分析,計(jì)算功率曲線保證值低于合同約定的擔(dān)保值,對(duì)應(yīng)的機(jī)組就屬于低效機(jī)組。可以看出,實(shí)際的功率曲線低于擔(dān)保功率曲線,后續(xù)業(yè)主采取了葉尖延長(zhǎng)的方式對(duì)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行了技改,技改后功率曲線有一個(gè)較大的提升,可以滿(mǎn)足合同擔(dān)保要求。
 
可利用率
 
第五個(gè)維度是關(guān)于可利用率,目前常用的是時(shí)間可利用率,包括合同約定的擔(dān)保值也是時(shí)間可利用率,但是實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候,更準(zhǔn)確的是采用能量可利用率進(jìn)行對(duì)比。
 
這里可以舉一個(gè)比較極端的例子,假如上半年的風(fēng)速0m/s,下半年風(fēng)速10m/s,但是機(jī)組在上半年處于故障未運(yùn)行,下半年均正常發(fā)電,這樣的情況下,時(shí)間可利用率只有50%,但能量可利用率就是100%。
 
下面介紹一個(gè)案例,可以通過(guò)柱狀圖發(fā)現(xiàn)風(fēng)電場(chǎng)部分機(jī)組低于擔(dān)保值,針對(duì)低效機(jī)組,鑒衡通過(guò)自主研發(fā)的軟件(linkwind)進(jìn)行分析,評(píng)價(jià)其能量損失的因素,這里由于資料保密限制,只拆分為故障損失、限電損失、其他停機(jī)損失,但實(shí)際根據(jù)項(xiàng)目情況,故障損失也可拆分為各大部件的損失情況。
 

總結(jié)
 
以上就是鑒衡關(guān)于低效機(jī)組辨識(shí)的一些研究工作,建立了廣義層面低效機(jī)組辨識(shí)的方法及指標(biāo);低效機(jī)組辨識(shí),為技改優(yōu)化工作奠定基礎(chǔ),為開(kāi)展技改安全性及經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)提供參考;低效機(jī)組辨識(shí),也可以用于支撐風(fēng)電場(chǎng)后評(píng)價(jià)工作,為前期設(shè)計(jì)優(yōu)化提供經(jīng)驗(yàn)。
 
最后給出一個(gè)建議,對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行技改,其實(shí)有些機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)是比較好的,只需要針對(duì)低效機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化就可以,希望可以通過(guò)低效機(jī)組辨識(shí),拒絕“一刀切”式技改。
 
我的分享就到這里,謝謝大家!

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